Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Structure and Mechanical Properties of Extruded AlCuMg Sections in T5 Temper

100%

Leśniak D.

|

2009

|

tom Vol. 54, iss. 4

1135-1144

EN

The metallurgical structure and mechanical properties of extruded product depend on material chemical composition, casting and homogenization conditions, extrusion technological parameters and a final heat treatment. In this work, indirect extrusion process of AlCuMg (2014A) flat sections in T5 temper was analyzed. Study investigates material structure and mechanical properties on extrudates cross-section, depending of extrusion temperature, the mode of solution heat treatment and the seasoning time before artificial ageing. Based on extrusion trials, the optimal process temperature was determined. The good fine-grained structure and higher yield strength R0;2 and tensile strength Rm values were stated for sections extruded with solution heat treatment on the press (T5 temper) in comparison to those obtained in traditional T6 temper. However, no significant differences in the extrudates micro-hardness were observed. It was also found the seasoning time of extrudates (before artificial ageing) can be decreased, even by 50%, without negative impact on mechanical properties.

PL

Struktura i własności mechaniczne wyrobów wyciskanych zależą od składu chemicznego stopu, warunków odlewania i homogenizacji wsadu do wyciskania (wlewków) oraz parametrów technologicznych procesu wyciskania i końcowej obróbki cieplnej. W niniejszej pracy analizowano proces wyciskania przeciwbieżnego płaskowników AlCuMg (2014A) w stanie T5. Przeprowadzono badania struktury i własności mechanicznych w przekroju poprzecznym wyciskanego wyrobu, w zależności od temperatury procesu wyciskania, sposobu przesycania i czasu "leżakowania" kształtowników przed starzeniem sztucznym. Na podstawie przeprowadzonych prób wyciskania okreslono optymalna temperature procesu. W przypadku kształtowników wyciskanych z jednoczesnym przesycaniem na wybiegu prasy (w stanie T5) stwierdzono drobnoziarnistą strukturę oraz wyższe wartości granicy plastyczności R0;2 i wytrzymałości na rozciąganie Rm, w porównaniu do kształtowników uzyskanych w tradycyjnej technologii: wyciskania i późniejszej obróbki cieplnej (stan T6). Jakkolwiek, nie zaobserwowano istotnych różnic w poziomie mikrotwardości. Ponadto, badania wykazały, że możliwe jest skrócenie czasu "leżakowania" wyciskanych kształtowników przed starzeniem sztucznym nawet o 50%, bez negatywnego wpływu na własności mechaniczne wyrobu.

2

Analiza numeryczna skutków temperaturowych w procesie wyciskania stopów AlCuMg w stanie T5

100%

Leśniak D.

|

2010

|

tom R. 55, nr 4

208-216

PL

Parametry technologiczne procesu wyciskania, zwłaszcza temperaturowo-prędkościowe znacząco wpływają na jakość struktury oraz poziom własności mechanicznych wyrobów wyciskanych. Mają one szczególne znaczenie w przypadku stopów AlCuMg przesycanych na wybiegu prasy, które charakteryzują się stosunkowo wąskim zakresem bezpiecznych temperatur przesycania. W artykule poddano analizie proces osiowo-symetrycznego wyciskania współbieżnego stopów 2014 i 2024 przesycanych na wybiegu prasy w warunkach laboratoryjnych. Przeprowadzono szereg obliczeń numerycznych MES procesu wyciskania prętów "do wody", dla różnych warunków temperaturowych nagrzewania wsadu i narzędzi oraz różnych czasów stygnięcia przed rozpoczęciem wyciskania. Celem artykułu było oszacowanie temperatury metalu opuszczającego otwór matrycy, w kontekście możliwości uzyskania wysokiego stopnia przesycenia stopu na wybiegu prasy i jednocześnie wysokiej jakości struktury wyrobu pozbawionej nadtopień. W konsekwencji odpowiedniego doboru warunków cieplnych procesu wyciskania i uzyskania wysokiego stopnia przesycenia stopu na wybiegu prasy, można oczekiwać wysokich własności wytrzymałościowych wyrobów wyciskanych z ww. stopów w stanie T5. Wyniki pracy wymagają weryfikacji doświadczalnej.

EN

Extrusion technological parameters, especially temperature-speed conditions have a significant influence on the structure quality and level of mechanical properties of extrudates. This is of great importance in the case of AlCuMg alloys, which are solution heat treated on the press and have narrow range between solvus-solidus temperatures. In the work, axissymmetrical direct extrusion process of 2014 and 2024 alloys with a solution heat treatment on the press was analyzed. FEM numerical calculations of extrusion of round sections "into the wate" were performed for different conditions of heating the billet and tools and for different cooling time in the air before starting extrusion. The aim of this work was to evaluate the temperature of metal exiting the die opening, in the context of a possibility of achieving the high efficiency of solution heat treatment on the press and the high structure quality of extrudates without over-melts. The proposed thermal conditions of the extrusion process and high ratio of extrudates solutioning on the press, can lead to the high strength properties of extrudates in T5 temper. The results need to be experimentally verified.

3

Analiza płynięcia metalu przez matryce z przedkomorą w procesie wyciskania profili pełnych o zróżnicowanej grubości ścianek.

63%

Leśniak D. , Libura W.

|

2001

|

tom R. 46, nr 11

569-574

PL

Przeprowadzono fizyczne i numeryczne modelowanie płynięcia metalu przez matryce z przedkomorą w procesie wyciskania profili pełnych o zróżnicowanej grubości ścianek. Do modelowania fizycznego użyto plasteliny, w obliczeniach numerycznych wykorzystano program bazujący na metodzie elementów skończonych (MES). Celem badań było określenie wpływu geometrii przedkomory na sposób płynięcia i rozkład prędkości cząstek metalu w prześwicie matrycowym. Uzyskane wyniki potwierdziły korzystny wpływ zastosowania pewnych wariantów przedkomory na charakter płynięcia i w konsekwencji na równomierność wpływu metalu z otworu matrycy. Pozwoliło to na ocenę różnych kryteriów doboru geometrii przedkomory dla tego rodzaju profili.

EN

Physical and numerical analysis of metal flow through pre-chamber dies during extrusion of solid sections with different wall thickness were carried out. The plasticine was utilised in physical modelling and FE method (FEM) was used in numerical calculations of the extrusion process. The main aim of this research was to understand how pre-chamber geometry affects the metal flow in the case of solid sections with different wall thickness. The results of investigations confirmed the beneficial influence of certain pre-chamber configurations on the uniformity of metal flow and consequently on the metal exit speed.

4

Modelowanie procesu wyciskania przy użyciu matryc z komorą wstępną.

63%

Leśniak D. , Libura W.

|

1999

|

tom R. 44, nr 11

569-574

PL

Przeprowadzono analizę symulacji komputerowej procesu wyciskania aluminium na gorąco za pomocą matrycy z przedkomorą. Badano wpływ geometrii komory wstępnej na rozkład naprężeń w odkształcanym materiale, rozkład prędkości cząstek metalu wpływającego do prześwitu matrycowego oraz parametry siłowe procesu. Poszukiwane były optymalne wymiary przedkomory, gwarantujące najbardziej jednorodne płynięcie metalu oraz najkorzystniejszy schemat naprężeń i największe odciążenie w rejonie paska kalibrującego matrycy. Próby laboratoryjne przeprowadzone na ołowiu wykazały zgodność obliczeń z danymi eksperymentalnymi w zakresie parametrów siłowych procesu.

EN

Analysis of hot aluminium extrusion with the use of pocket dies was performed. The influence of pocket geometry on the stress distribution, force parameters of the process and distribution of metal particle velocities in the die opening was also investigated. The optimal die configuration enabling the most uniform metal flow, beneficial state of stresses and possible the lowest die loading was searched. The results of calculation are in a good agreement with the experimental data.

5

Ocena jakości zgrzewów rur z trudnoodkształcalnych stopów aluminiowych wyciskanych na matrycach mostkowo-komorowych

51%

Zasadziński J. , Galanty M. , Leśniak D. , Grzyb J.

|

2010

|

tom R. 55, nr 11

762-766

PL

W dotychczasowej praktyce nie stosowano technologii wyciskania kształtowników pustych na matrycach mostkowych lub komorowych z powodu głównej przeszkody, jaką jest niska podatność do zgrzewania mającego miejsce podczas tej operacji, zwłaszcza dla stopów aluminium serii 2xxx. Badania autorów pozwoliły określić ogólną procedurę projektowania technologii wyciskania zgrzewającego kształtowników pustych [1, 2], w szczególności pozwoliły zaprojektować odpowiednią matrycę mostkowo-komorową. Potwierdzenie możliwości uzyskania dobrego wyrobu odbyło się w oparciu o próby wyciskania na prasie 25MN w rzeczywistych warunkach przemysłowych. Uzyskane wyroby (rury phi 50 × 4 mm ze stopu 2024) poddano ocenie jakości zgrzewów w próbach rozciągania pierścieni i próbie roztłaczania końców rur oraz poprzez obserwacje makrostruktury wyrobu. Uzyskane rezultaty badań potwierdzają możliwość wyciskania na gorąco kształtowników pustych ze stopów trudnoodkształcalnych aluminiowych.

EN

Demand for long hollow sections, i.e. those that have one or more holes in the cross-section made of highly durable and simultaneously difficult to form aluminium alloys, is still rising. The existing technology of producing this type of profiles based on hot extrusion with piercing the ingot is inefficient, and significantly limits the range and quality of produced shapes. As far, the newer technology based on extrusion through porthole dies is not applied, mainly due to low weldability of 2xxx series alloys, but also 5xxx and 7xxx series alloys. Undertaken a comprehensive study on this issue helped provide a general procedure for design the technology of welding extrusion based on the experimental determination of the required minimum welding stress [1]. On the way to further compare these data with the values of unit pressure in the welding chamber of porthole die (obtained by FEM calculations [2]), the extrusion die design is possible for the specific case of extrusion. Confirmation of the possibility of obtaining a good product must take place in real industrial conditions. This latter issue is presented in this paper and is tantamount to performing the extrusion trials and evaluation of obtained tubes in terms of welds quality. The tubes with phi50x4 mm extruded from 2024 alloy through experimental porthole die on the 25 MN press were investigated. These products were then assessed quality welds in tensile tests and expanding tests of tube rings, and by observing the macrostructure of the product. The obtained results of research confirm the possibility of hot extrusion of hollow profiles from hard deformable aluminium alloys (2xxx series).

6

Analiza płynięcia MES wyciskania na gorąco stopów aluminium przez matryce czterootworowe

51%

Libura W. , Rękas A. , Leśniak D. , Zasadziński J.

|

2009

|

tom R. 54, nr 6

362-367

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu wyciskania na gorąco wyrobów pełnych ze stopu aluminium 6061 na matrycach czterootworowych. Analizowano wpływ rozmieszczenia otworów na płynięcie materiału i uzyskanie dobrego wyrobu. Modelowanie procesu wyciskania przeciwbieżnego stopu gatunku 6061 przeprowadzono opierając się na metodzie elementów skończonych (MES) z zastosowaniem programu DEFORM 3D. Wyznaczono zależność opisującą rozmieszczenie otworów matrycy, które zapewniło wyrównanie płynięcia metalu w obszarze prześwitu matrycowego.

EN

In the work a numerical analysis of the hot extrusion of solids sections from 6061 aluminum alloy through the four-hole die was investigations. The influence of the orifices layout on the metal flow and on the product quality was analysed. The three-dimensional FEM simulations of the indirect extrusion of 6061 alloy were performed using the DEFORM/TM program. The optimal orifices layout was proposal loading to the uniform metal flow from the die.

7

Kształt narzędzi a jakość wyrobów wyciskanych z aluminium i jego stopów.

51%

Zasadziński J. , Richert J. , Libura W. , Leśniak D.

|

2002

|

tom R. 47, nr 2

82-88

PL

W pracy po zdefiniowaniu kształtu narzędzi do wyciskania oraz wad wyrobów podjęto próbę powiązania wybranych wad wyrobów z kształtem stosowanych narzędzi. Szczególny nacisk położono na skrzywienia i skręcenia kształtowników pełnych oraz jakość zgrzewów w przypadku wyciskania kształtowników pustych przez matryce mostkowe. Badania dotyczyły wyciskania na gorąco aluminium i jego stopów. Zastosowanie matryc z przedkomorami pozwoliło istotnie ograniczyć skrzywienie i skręcenie kształtowników wyciskanych. Udowodniono, że lokalne zintensyfikowanie płynięcia w pobliżu komór zgrzewania, polepszające jakość zgrzewu, można zrealizować nie tylko za pomocą zastosowania odpowiedniego kształtu mostka, ale także odpowiedniego kształtu powierzchni czołowej wkładki matrycowej, usytuowanej pod mostkiem.

EN

In the work the shape of tools and extrusion defects were defined and the attempt at finding the connection between them was undertaken. Distortions and twists of the solid sections and the quality of welds in the hollow sections extruded through the porthole dies were especially emphasised. The investigations were performed for the hot extruded sections from aluminium and its alloys. The use of the pocket dies reduced significantly distortions and twists of extruded sections. It was proved, that the local intensification of the metal flow in the vicinity of the welding chamber, that improves the quality of welds, can be achieved by the proper design of both the bridge and the face of the die insert, located under the bridge.

8

Analiza stanu naprężenia i odkształcenia w komorze zgrzewania podczas wyciskania na gorąco stopów aluminium

45%

Zasadziński J. , Rękas A. , Libura W. , Richert J. , Leśniak D.

|

2009

|

tom R. 54, nr 2

87-91

PL

W pracy określono rozkład naprężeń i odkształceń w komorze zgrzewania matrycy mostkowej dla zmiennej wysokości komory zgrzewania. Analizę stanu naprężenia i odkształcenia przeprowadzono opierając się na metodzie elementów skończonych (MES), wykorzystując program DEFORM 3D. Rozważaniami objęto wyciskanie współbieżne na gorąco wlewka ze stopu gatunku 2024 z zastosowaniem matryc mostkowych o różnej wysokości komory zgrzewania. Szczególnie cenną informacją, która może być wykorzystana przy projektowaniu matryc mostkowych dla tego typu stopów jest wiedza, że naprężenie zgrzewania zależy od wysokości komory zgrzewania. Obliczenia wykazały, że najlepsze warunki sprzyjające zgrzewaniu strug metalu w komorze zgrzewania występują w przypadku optymalnej wysokości komory zgrzewania, którą oszacowano dla rozpatrywanego przypadku wyciskania stopu gatunku 2024 na około 20 mm.

EN

In the work, the distributions of stresses and strains in the bridge die welding chamber were stated for variable height of the welding chamber. Analysis of the stresses and strains was performed with the use of the finite element method (FEM) program DEFORM 3D. The process of direct hot extrusion of 2024 aluminum alloys with applying bridge dies of different heights of the welding chamber was taken under consideration. Particularly valuable information, that can be used in design of bridge dies for extrusion of such alloys is that the welding stress depends on the height of the welding chamber. The calculations showed that the most beneficial conditions of welding of metal streams take place for the optimal height of the welding chamber. For the analyzed case, the optimal height of die welding chamber was estimated of about 20 mm.

9

Wpływ geometrii matrycy na jakość wyciskanych kształtowników z trudnoodkształcalnych stopów aluminium

38%

Rękas A. , Baścik A. , Leśniak D. , Bakalarski P. , Dokupil. K. , Libura W.

|

2007

|

tom R. 52, nr 9

555-559

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania matryc z przedkomorą do wyciskania kształtowników z trudnoodkształcalnych stopów aluminium. Przeprowadzono symulacje numeryczne procesu wyciskania przy pomocy programu opartego na metodzie elementów skończonych, mające na celu uzyskanie rozkładów prędkości metalu w otworze matrycy podczas wyciskania przez tradycyjną matrycę płaską i matrycę z przedkomorą. Na podstawie obliczeń zaproponowano geometrie przedkomory dla wybranego kształtownika ze stopu aluminium 5083. Podczas wyciskania kształtownika przez matrycę płaską obserwuje się silne skręcenie wyrobu wokół własnej osi. Zastosowanie matrycy z przedkomorą zmienia sposób płynięcia metalu w rejonie otworu matrycy, co prowadzi do bardziej równomiernego rozkładu prędkości materiału. W efekcie uzyskano wyrób bez skręceń o korzystnej strukturze. Badania potwierdziły celowość zastosowania matryc z przedkomorą do wyciskania na gorąco niektórych kształtowników z trudnoodkształcalnych stopów aluminium.

EN

In the work an application of pre-chamber dies (pocked dies) for extrusion of profiles from hard aluminium alloys is analyzed. Based on FEM numerical simulation the distribution of material velocity within the die orifice for traditional flat die and proposed pre-chamber die for extrusion of a selected profile was obtained. Industrial trials, performed on the profile from the 5083 aluminium alloy revealed bad quality of the product in the form of strong turning around its axis. Good geometry of the same profile and better metalurgical structure was obtained while extruding the alloy throug the proposed pre-chamber die. Investigation confirmed good agreement of the industrial trials with results of the numerical calculations. The pre-chamber dies can be used for the hot extruison of selected profiles from the hard aluminium alloys.

10

Dobór warunków zgrzewania trudnoodkształcalnych stopów aluminium przeznaczonych do wyciskania kształtowników na matrycach mostkowo-komorowych

38%

Zasadziński J. , Richert J. , Libura W. , Galanty M. , Leśniak D. , Rękas A.

|

2009

|

tom R. 54, nr 3

148-152

PL

W artykule zaprezentowano metodę wraz ze specjalnym urządzeniem umożliwiającym wyznaczanie parametrów zgrzewania trudnoodkształcalnych stopów aluminium przeznaczonych do wyciskania kształtowników na matrycach mostkowych. Główną zaletą zaproponowanej metody doboru parametrów zgrzewania jest to, że imituje ona warunki występujące w komorze zgrzewania matrycy mostkowej. Uzyskane z prób eksperymentalnych wartości naprężenia niezbędnego do zgrzewania stanowią podstawę do projektowania matrycy mostkowej. Przedstawiono procedurę projektowania matryc mostkowych, w której konfrontuje się wartości niezbędnego naprężenia zgrzewającego uzyskanego z eksperymentu za pomocą proponowanego urządzenia z wyznaczonymi metodą elementów skończonych wartościami naprężenia w komorze zgrzewania projektowanej matrycy mostkowej.

EN

In the work a method and a special device is presented enabling to determine welding conditions of the hard aluminum alloys assigned for extrusion of profiles through the bridge dies. The main advantage of the proposed method is that it simulates conditions occurring in the welding chamber of the bridge die. The obtained stress values necessary for welding create the basis for die design. In the work a procedure of the bridge die design is presented in which the stress values necessary for welding, obtained from the experiment on proposed equipment, are compared to that predicted by FEM simulations and supposed to occur within the welding chamber.

11

Extrusion of AlCuMg Alloys with Simultaneous Solution Heat Treatment

23%

Leśniak D. , Woźnicki A.

|

12

Weldability Investigations of AlCuMg Alloys for Extrusion Welding

23%

Leśniak D.

|